专利名称：视频信号自适应输入接口及采用其的监视器和多画面显示设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及视频信号输入接口、监视器和多画面显示设备，属于视频通信领域。
背景技术：
现在广播电视系统中经常采用各种不同格式的视频信号用于电视图像的制作和 传输，为了保证在电视图像制作和传输过程中的图像质量，需要对这些视频信号进行显示 和监测。在这些不同格式的视频信号中，应用最广泛的视频信号格式是模拟复合视频和数 字串行视频(SDI)信号。这些信号通常使用各种LCD视频显示器来进行显示。 目前这些视频显示器为了适应各种不同格式信号的显示，必须使用物理上分开的 不同输入接口，如模拟复合视频需要从模拟复合视频接口输入；数字串行视频(SDI)需要 从数字串行视频(SDI)接口输入。为了保证视频信号的正确显示，使用者必须明确输入给 显示器的是什么格式的信号，确认这个信号是否被连接到显示器正确的输入接口上。如果 输入的是模拟复合视频，而连接到显示器的数字串行视频(SDI)输入接口上，则会造成信 号无法显示，同时显示器经常会提示没有输入信号，引起使用者误解。同时，当输入显示器 的视频信号的格式发生变化，使用者必须重新更换显示器的输入接口 ，才能保证视频信号 的正常显示。 这些限制增加了视频显示器使用的复杂程度，限制了视频显示器的使用灵活性。
实用新型内容本实用新型的技术解决问题是克服现有技术的不足，提供一种视频信号自适应 输入接口，该输入接口能够兼容不同类型的输入信号，并能自动识别出输入信号的信号格 式；本实用新型还提供一种采用该自适应输入接口的监视器，以及一种采用该自适应输入 接口的多画面显示设备，该监视器和多画面显示设备可在无需知道输入信号格式的情况下 正确地显示输入视频信号。
本实用新型的技术解决方案是视频信号自适应输入接口包括 视频信号输入电路用于接收视频输入信号，对该视频输入信号进行处理后分别 送入模拟视频信号检测/解码电路和数字视频信号检测/解码电路； 模拟视频信号检测/解码电路对视频信号输入电路送来的信号进行检测，将检
测到的模拟复合信号进行模数转换和解码处理，转换成数字视频信号后送到数字视频信号
选择电路，同时将检测到的模拟复合视频信号是否正常的状态信息送到控制模块； 数字视频信号检测/解码电路对视频信号输入电路送来的信号进行检测，将检
测到的数字串行视频信号进行解码处理后送到数字视频信号选择电路，同时将检测到的数
字串行视频信号是否正常的状态信息送到控制模块； 控制模块接收模拟视频信号检测/解码电路送来的模拟复合视频信号是否正常
4的状态信息和数字视频信号检测/解码电路送来的数字串行视频信号是否正常的状态信
息，确定某一时刻正常的状态信息来自于模拟视频信号检测/解码电路和数字视频信号检
测/解码电路两者中的哪一个，然后输出控制信号到数字视频信号选择电路；以及 数字视频信号选择电路由控制模块控制，对模拟视频信号检测/解码电路和数
字视频信号检测/解码电路送来的数字视频信号进行选择输出。 进一步地，所述视频信号输入电路包括 视频信号连接器用于接收视频输入信号； 视频信号分配电路对接收到的视频输入信号进行分配，将模拟复合视频信号送 入缓冲放大电路，将数字串行视频信号送入均衡电路； 缓冲放大电路对视频信号分配电路送来的模拟复合视频信号进行缓冲放大，然 后输出到模拟视频信号检测/解码电路； 均衡电路对视频信号分配电路送来的数字串行视频信号进行自动均衡处理，然 后输出到数字视频信号检测/解码电路。 所述模拟视频信号检测/解码电路将检测到的模拟复合信号进行模数转换和解 码处理，转换成并行数字视频信号后送到数字视频信号选择电路。 所述数字视频信号检测/解码电路将检测到的数字串行视频信号进行串并转换， 转换成并行数字视频信号后送到数字视频信号选择电路。 作为本实用新型的一种优选实施方式，所述视频信号连接器采用BNC连接器；视
频信号输入电路的具体连接形式是电感Ll和电阻Rl并联，电阻R2和电阻R3并联，由电
感L1和电阻R1构成的并联电路一端与视频信号连接器连接，另一端与由电阻R2和电阻R3
构成的并联电路的端A连接，由电阻R2和电阻R3构成的并联电路的端B与缓冲放大电路
连接，由电阻R2和电阻R3构成的并联电路的两端还与均衡电路连接。 所述模拟视频信号检测/解码电路、控制模块和数字视频信号选择电路集成在
FLI8538芯片上，所述数字视频信号检测/解码电路选用GS1559芯片。 本实用新型还提供一种监视器，该监视器的输入接口采用上述视频信号自适应输
入接口 。优选地，该监视器为LCD显示器。 本实用新型还提供一种多画面显示设备，该多画面显示设备的输入接口采用上述 视频信号自适应输入接口。 本实用新型与现有技术相比具有如下优点 (1)本实用新型的视频信号输入电路包括视频信号分配电路、缓冲放大电路和均
衡电路，视频信号分配电路对接收到的视频输入信号进行分配，将模拟复合视频信号送入
缓冲放大电路，将数字串行视频信号送入均衡电路，缓冲放大电路对模拟复合视频信号进
行缓冲放大，均衡电路对数字串行视频信号进行自动均衡处理。这一结构使得该输入接口
能够兼容不同类型的输入信号，并能自动识别出输入信号的信号格式。 (2)本实用新型的视频信号输入电路采用由L1、R1、R2和R3组成的阻抗匹配和分
配电路，能够良好地校正电路高频部分阻抗的变化，隔离由缓冲放大电路AD8055输入电容
引起的高频部分输入阻抗的变化，彻底解决了电路无法同时满足高低频阻抗特性的问题。 (3)本实用新型的模拟视频信号检测/解码电路、控制模块和数字视频信号选择
电路集成在FLI8538芯片上，采用由FLI8538内部的模拟视频解码器和输入信号选择电路，无需使用外部的模拟视频检测/解码和并行数字视频信号选择电路，既降低了实现成 本，又降低了电路的功耗、PCB布线的复杂程度，同时可改善电路的EMI (Electro Magnetic Interference电石兹干扰)。 (4)采用本实用新型视频信号自适应输入接口的监视器或多画面显示设备，可在 无需知道输入信号格式的情况下正确地显示输入视频信号，在输入信号格式发生变化时， 也可正确显示输入视频信号，使视频显示器或多画面显示设备使用更方便、更灵活。
图1为本实用新型的视频信号自适应输入接口的结构框图； 图2为本实用新型的视频信号自适应输入接口的电路内部框图； 图3为本实用新型实施例的视频信号输入电路连接图； 图4为本实用新型实施例的数字视频信号检测/解码电路连接图； 图5为本实用新型实施例的模拟视频信号检测/解码电路、控制模块和数字视频
信号选择电路的集成电路连接图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步的详细描述 如图l所示，视频信号自适应输入接口实现如下功能实时检测出输入信号是模 拟复合信号或是数字串行视频(SDI)信号；对输入模拟复合信号或数字串行视频(SDI)信 号进行解码并同时得到输入视频格式；根据检测结果控制并行数字视频信号选择电路；将 解码后的并行数字视频信号和输入视频格式信息送入LCD视频显示器。 如图2所示，视频信号连接器一般采用BNC连接器，从连接器接收到的任意格式的 视频信号进入视频信号分配电路，视频信号分配电路根据输入视频信号格式，将输入视频 信号分配成两路，分别连接到模拟复合信号检测/解码电路和数字串行视频信号(SDI)检 测/解码电路。 模拟复合信号检测/解码电路将输入的模拟复合视频信号经过数模转换、数字解 码，转换成并行数字视频信号。SDI信号经过均衡，数字串行视频信号(SDI)检测/解码电 路将串行SDI信号转换成并行数字视频信号。 模拟复合信号解码电路用于将输入模拟复合视频信号解码成数字并行视频信号， 它可以是一个独立的芯片，也可以采用现在LCD信号处理芯片中集成的解码电路；数字串 行视频信号(SDI)解码电路用于将数字串行视频信号解码成数字并行视频信号，可使用专 用的SDI芯片，也可使用FPGA来实现。 模拟复合信号检测电路在电路实现上与模拟复合信号解码电路结合在一起，数字 串行视频信号(SDI)检测电路在电路实现上与数字串行视频信号(SDI)解码电路结合在 一起。检测电路的主要作用是得到模拟复合信号有无、数字串行信号有无、模拟复合信号 格式、数字串行信号格式等信息。检测输入信号是模拟复合视频、数字串行视频信号(SDI) 还是不存在，判别模拟复合视频格式是否为PAL、 NSTC-M、 NTSC-4. 43、 PAL-M或SECAM等，判 别数字串行视频信号格式是否为270Mbit/S标清SDI信号、1. 485Gbit/S高清SDI信号或 2. 97Gbit/S高清SDI信号，并判别出具体图像扫描格式如1080i50、720p60等。
6[0039] 上述信息由控制模块读取，控制模块控制并行数字视频信号选择电路输出视频信 号，它可以采用独立的微处理器，也可采用现在LCD信号处理芯片中集成的微处理器。 具体地，如图3所示，视频信号输入电路的具体连接形式是J5为视频信号连接 器，视频信号输入由Ll、 Rl、 R2和R3组成的阻抗匹配和分配电路，阻抗匹配和分配电路的 输出分别连接至由GS1574等组成的输入均衡电路和由AD8055等组成的缓冲放大电路，电 容C6和C7的另一端(图中未连接的那端)连接到数字视频信号检测/解码电路，电阻R8 的另一端(图中未连接的那端)连接到模拟视频信号检测/解码电路。由Ll、 Rl和R2组 成了数字串行视频信号的输入阻抗匹配电路，其中R2提供基本的75欧输入阻抗的设定，Ll 和Rl用于补偿电路高频部分的阻抗变化，R3用于隔离AD8055的输入电容对输入阻抗的影 响，通过选择合适的R3(500欧以上，图中R3的阻值是1KQ)，可以保证AD8055在模拟视频 的有效频率范围(0到6MHz)内的频率响应的同时，隔离AD8055输入电容对输入阻抗的影 响。C9用于补偿由于增加R3造成的AD8055的输出频率响应的轻微下降。阻抗匹配和分配 电路的输出分别连接至由GS1574等组成的输入均衡电路和有AD8055等组成的缓冲放大电 路。 如图4所示，数字视频信号检测/解码电路的具体连接形式是均衡电路的输出 送入由GS1559和G01555构成的数字视频信号检测/解码电路，图中箭头JT1表示接均衡 电路，箭头JT2表示接控制模块，箭头JT3表示接并行数字视频信号选择电路。数字视频 信号检测/解码电路的输出是16bit带嵌入TRS同步的并行数字信号，检测到的状态通过 GS1559的GSPI接口输出。 如图5所示，模拟视频信号检测/解码电路的具体连接形式是从缓冲放大电路输 出的视频信号送入FLI8538的模拟复合视频输入接口，在FLI8538内部完成模拟视频信号 的检测/解码。 如图5所示，控制模块的具体电路形式是控制模块由FLI8538内部的MCU来实 现。模拟视频信号检测到的状态直接通过FLI8538内部寄存器得到，数字视频信号检测到 的状态由FLI8538通过GPSI接口从GS1559读取。 如图5所示，数字视频信号选择电路的具体连接形式是数字视频信号的检测/解
码电路输出的16bit并行数字视频信号输入到FLI8358的数字视频输入接口 ，并与FLI8538
内部模拟视频解码得到的对应与模拟复合视频输入的并行数字视频信号利用在FLI8538
内部的输入信号选择电路进行切换。 实施例中芯片的生产厂家为FLI8538芯片Genesis Microchip Inc. GS1559芯片Ge皿um Corporation G01555芯片Ge皿um Corporation GS1574A芯片Gen誦Corporation AD8055芯片Analog Device Inc. 上述芯片也可以由具有相应功能的其它芯片代替。 本实用新型还提供一种监视器，包括视频信号输入接口、数字视频同步处理和嵌 入音频解嵌电路、视频信号去隔行和縮放处理电路、LCD面板，该监视器的输入接口采用上 述视频信号自适应输入接口。视频信号输入接口的输出直接连接至视频信号去隔行和縮放处理电路，或通过数字视频同步处理和嵌入音频解嵌电路连接至视频信号去隔行和縮放处 理电路。优选地，该监视器为LCD显示器。 本实用新型还提供一种多画面显示设备，包括视频信号输入接口、数字视频同步 处理和嵌入音频解嵌电路、视频信号去隔行和縮放处理电路、输出信号合成电路，该多画面 显示设备的输入接口采用上述视频信号自适应输入接口 。视频信号输入接口的输出直接连 接至视频信号去隔行和縮放处理电路，或通过数字视频同步处理和嵌入音频解嵌电路连接 至视频信号去隔行和縮放处理电路。 上述实施例用来解释说明本实用新型，而不是对本实用新型进行限制，在本实用 新型的精神和权利要求的保护范围内，对本实用新型作出的任何修改和改变，都落入本实 用新型的保护范围。
权利要求视频信号自适应输入接口，其特征在于包括视频信号输入电路用于接收视频输入信号，对该视频输入信号进行处理后送入模拟视频信号检测/解码电路和数字视频信号检测/解码电路；模拟视频信号检测/解码电路对视频信号输入电路送来的信号进行检测，将检测到的模拟复合信号进行模数转换和解码处理，转换成数字视频信号后送到数字视频信号选择电路，同时将检测到的模拟复合视频信号是否正常的状态信息送到控制模块；数字视频信号检测/解码电路对视频信号输入电路送来的信号进行检测，将检测到的数字串行视频信号进行解码处理后送到数字视频信号选择电路，同时将检测到的数字串行视频信号是否正常的状态信息送到控制模块；控制模块接收模拟视频信号检测/解码电路送来的模拟复合视频信号是否正常的状态信息和数字视频信号检测/解码电路送来的数字串行视频信号是否正常的状态信息，确定某一时刻正常的状态信息来自于模拟视频信号检测/解码电路和数字视频信号检测/解码电路两者中的哪一个，然后输出控制信号到数字视频信号选择电路；以及数字视频信号选择电路由控制模块控制，对模拟视频信号检测/解码电路和数字视频信号检测/解码电路送来的数字视频信号进行选择输出。
2. 根据权利要求1所述的视频信号自适应输入接口，其特征在于所述视频信号输入 电路包括视频信号连接器用于接收视频输入信号；视频信号分配电路对接收到的视频输入信号进行分配，将模拟复合视频信号送入缓 冲放大电路，将数字串行视频信号送入均衡电路；缓冲放大电路对视频信号分配电路送来的模拟复合视频信号进行缓冲放大，然后输 出到模拟视频信号检测/解码电路；均衡电路对视频信号分配电路送来的数字串行视频信号进行自动均衡处理，然后输 出到数字视频信号检测/解码电路。
3. 根据权利要求2所述的视频信号自适应输入接口，其特征在于所述视频信号输入 电路的具体连接形式是电感Ll和电阻Rl并联，电阻R2和电阻R3并联，由电感Ll和电阻 R1构成的并联电路一端与视频信号连接器连接，另一端与由电阻R2和电阻R3构成的并联 电路的端A连接，由电阻R2和电阻R3构成的并联电路的端B与缓冲放大电路连接，由电阻 R2和电阻R3构成的并联电路的两端还与均衡电路连接。
4. 根据权利要求2或3所述的视频信号自适应输入接口，其特征在于所述模拟视频 信号检测/解码电路将检测到的模拟复合信号进行模数转换和解码处理，转换成并行数字 视频信号后送到数字视频信号选择电路。
5. 根据权利要求4所述的视频信号自适应输入接口，其特征在于所述数字视频信号 检测/解码电路将检测到的数字串行视频信号进行串并转换，转换成并行数字视频信号后 送到数字视频信号选择电路。
6. 根据权利要求5所述的视频信号自适应输入接口，其特征在于所述视频信号连接 器采用BNC连接器。
7. 根据权利要求6所述的视频信号自适应输入接口，其特征在于所述模拟视频信号 检测/解码电路、控制模块和数字视频信号选择电路集成在FLI8538芯片上，所述数字视频信号检测/解码电路选用GS1559芯片。
8. —种监视器，包括视频信号输入接口，其特征在于该监视器的输入接口为权利要 求1所述的视频信号自适应输入接口 。
9. 根据权利要求8所述的监视器，其特征在于该监视器为LCD显示器。
10. —种多画面显示设备，其特征在于该多画面显示设备的输入接口为权利要求l所 述的视频信号自适应输入接口 。
专利摘要本实用新型涉及一种视频信号自适应输入接口，包括(1)视频信号输入电路；(2)模拟视频信号检测/解码电路对视频信号输入电路送来的模拟复合信号进行模数转换和解码处理；(3)数字视频信号检测/解码电路对视频信号输入电路送来的数字串行视频信号进行串并转换；(4)控制模块；(5)数字视频信号选择电路由控制模块控制，对接收到的数字视频信号进行选择输出。本实用新型的自适应输入接口能够兼容不同类型的输入信号，并能自动识别出输入信号的信号格式。本实用新型还提供一种采用该自适应输入接口的监视器和多画面显示设备，该监视器和多画面显示设备可在无需知道输入信号格式的情况下正确地显示输入视频信号。
文档编号G09F9/35GK201467376SQ20092010880
公开日2010年5月12日 申请日期2009年6月11日 优先权日2009年6月11日
发明者徐道武, 朱利人 申请人:北京时代奥视数码技术有限公司